基于改进TOPSIS法研究隧道施工方案优化

吴波，路明，雷领，黄惟，黄宗辉

基于改进TOPSIS法研究隧道施工方案优化

吴波1, 2，路明1, 2，雷领3，黄惟1, 2，黄宗辉1, 2

(1. 广西大学 土木建筑工程学院，广西 南宁 530004；2. 广西大学 工程防灾与结构安全教育部重点试验室，广西 南宁 530004；3. 中交路桥建设有限公司，北京 101116)

由于城市地铁周围环境复杂，隧道稳定性难以得到保证，故合理地选择隧道施工方案是顺利施工的前提。考虑到客观环境和人工操作等因素，选择开挖顺序，初支封闭时间，加固范围和参数作为影响隧道稳定性的主要因素，并根据影响因素构建L16(4×4)正交表进行正交试验，对试验方案进行数值模拟。以隧道收敛变形和围岩应力为评价指标，建立改进TOPSIS评估模型，并将最优方案用于北京地铁17号线天通苑站项目。研究结果表明：工况5的相对贴近度最低，其值为0.182 7，故工况5为最优方案；最优方案比实际工程地表沉降小5.9%，说明改进TOPSIS法是可以广泛应用于浅埋暗挖大断面隧道工法优化，对于复杂隧道工程也有借鉴意义。

隧道工程；最优方案；改进TOPSIS法；浅埋暗挖隧道；正交试验

近年来，我国城市地铁快速发展，建设数量和建设里程逐年增加。城市地铁浅埋暗挖大断面隧道，因其跨度大，施工工序复杂，对围岩造成多次扰动，地表沉降难以控制，施工难度大[1]，风险高。合理选择施工方案是隧道顺利竣工的前提，针对影响浅埋暗挖大断面隧道的稳定性因素，调整隧道施工参数，以保证隧道施工过程中的稳定性。大多研究者采用数值模拟、模型试验、理论研究和现场监测数据等方法研究影响隧道稳定性的因素。……